一、光刻膠是什么東西
光(guang)(guang)刻(ke)膠(jiao)又(you)稱光(guang)(guang)致抗蝕(shi)劑,是指通過(guo)紫(zi)外光(guang)(guang)、電子束、離子束、X射線(xian)等的(de)(de)(de)照(zhao)射或輻射,其溶(rong)解度發生(sheng)變(bian)化的(de)(de)(de)耐蝕(shi)劑刻(ke)薄膜材料(liao)。由感(gan)光(guang)(guang)樹(shu)脂、增感(gan)劑和溶(rong)劑3種主要成(cheng)分組成(cheng)的(de)(de)(de)對光(guang)(guang)敏感(gan)的(de)(de)(de)混合液(ye)體。在光(guang)(guang)刻(ke)工藝過(guo)程中,用(yong)作抗腐蝕(shi)涂(tu)層材料(liao)。半導體材料(liao)在表面加工時(shi),若采(cai)用(yong)適當的(de)(de)(de)有(you)選擇性的(de)(de)(de)光(guang)(guang)刻(ke)膠(jiao),可在表面上得(de)到所需(xu)的(de)(de)(de)圖像。
二、光刻膠的組成成分有哪些
光(guang)刻膠主要由(you)感光(guang)劑(ji)(光(guang)引發劑(ji))、聚(ju)合(he)劑(ji)(感光(guang)樹脂(zhi))、溶(rong)劑(ji)與助劑(ji)構成。
1、光(guang)引發劑(ji)是(shi)光(guang)刻膠的(de)最(zui)關鍵成(cheng)分,對光(guang)刻膠的(de)感光(guang)度、分辨率(lv)起著決(jue)定(ding)性(xing)作用。
2、感光(guang)(guang)樹脂用于將光(guang)(guang)刻(ke)(ke)膠中不(bu)同材料聚合在一(yi)起(qi),是構(gou)成光(guang)(guang)刻(ke)(ke)膠的(de)骨架,決定光(guang)(guang)刻(ke)(ke)膠包括硬度、柔韌性(xing)、附(fu)著力等(deng)基本(ben)屬性(xing)。
3、溶劑是光(guang)刻(ke)膠中最大成分,目的是使光(guang)刻(ke)膠處于(yu)液(ye)態,但溶劑本身對光(guang)刻(ke)膠的化學性(xing)質幾乎沒影響。
4、助劑(ji)通(tong)常是專有化合物,由(you)各家廠(chang)商獨自(zi)研發(fa),主要用來(lai)改(gai)變光刻(ke)膠特定化學性質。
三、光刻膠是半導體材料嗎
光(guang)(guang)(guang)刻膠(jiao)(jiao)是(shi)半導體制造(zao)工藝中(zhong)光(guang)(guang)(guang)刻技術的核心材料(liao),光(guang)(guang)(guang)刻膠(jiao)(jiao)是(shi)圖(tu)形轉(zhuan)移介質,其利用(yong)光(guang)(guang)(guang)照(zhao)反應后溶解(jie)度(du)不(bu)同將掩膜版圖(tu)形轉(zhuan)移至襯底上(shang),主要由感光(guang)(guang)(guang)劑(光(guang)(guang)(guang)引發劑)、聚合劑(感光(guang)(guang)(guang)樹脂(zhi))、溶劑與助(zhu)劑構成(cheng)。光(guang)(guang)(guang)刻膠(jiao)(jiao)目前(qian)廣泛用(yong)于光(guang)(guang)(guang)電(dian)信息產業(ye)的微細(xi)圖(tu)形線(xian)路加工制作,是(shi)電(dian)子制造(zao)領域關鍵(jian)材料(liao)。
光(guang)(guang)刻(ke)膠(jiao)品質(zhi)直接(jie)決定(ding)集成電路(lu)的(de)性能(neng)和良率,也是驅(qu)動摩爾定(ding)律得以(yi)實現的(de)關鍵材料。在(zai)大(da)規模集成電路(lu)的(de)制造(zao)過(guo)程中,光(guang)(guang)刻(ke)和刻(ke)蝕技(ji)術是精(jing)細(xi)線(xian)路(lu)圖形(xing)加工中最重要的(de)工藝(yi)。
四、光刻膠和半導體的關系
光(guang)刻(ke)膠(jiao)、半(ban)導體和芯(xin)片(pian)之間有密(mi)切(qie)的關聯,光(guang)刻(ke)膠(jiao)是在半(ban)導體制(zhi)造過(guo)(guo)程中的重(zhong)要材料,它被(bei)用于制(zhi)作非(fei)光(guang)刻(ke)圖(tu)案,使得(de)(de)芯(xin)片(pian)上(shang)的電路圖(tu)案得(de)(de)以(yi)形成。在制(zhi)造芯(xin)片(pian)的過(guo)(guo)程中,光(guang)刻(ke)膠(jiao)需要被(bei)涂覆在芯(xin)片(pian)表面,然后通過(guo)(guo)光(guang)刻(ke)機進行曝(pu)光(guang)和顯影,最終形成芯(xin)片(pian)上(shang)的電路圖(tu)案。
在半導(dao)體制造中,不同的光(guang)刻膠(jiao)(jiao)(jiao)可(ke)以用(yong)(yong)(yong)于(yu)(yu)不同的應用(yong)(yong)(yong)。例如,對于(yu)(yu)高分辨率的微影(ying)應用(yong)(yong)(yong),需要使(shi)用(yong)(yong)(yong)高分子聚合(he)物光(guang)刻膠(jiao)(jiao)(jiao)。對于(yu)(yu)高速(su)微影(ying)應用(yong)(yong)(yong),需要使(shi)用(yong)(yong)(yong)化學放大型光(guang)刻膠(jiao)(jiao)(jiao)。對于(yu)(yu)深紫(zi)外微影(ying)應用(yong)(yong)(yong),需要使(shi)用(yong)(yong)(yong)對紫(zi)外線敏感的光(guang)刻膠(jiao)(jiao)(jiao)。
光(guang)刻膠(jiao)(jiao)的(de)特性(xing)(xing)對于半導體器件(jian)的(de)性(xing)(xing)能和(he)質量有著至(zhi)關重要的(de)影(ying)響。例(li)如,光(guang)刻膠(jiao)(jiao)的(de)粘度(du)和(he)黏度(du)會影(ying)響圖(tu)(tu)形(xing)的(de)分辨率和(he)深度(du)。光(guang)刻膠(jiao)(jiao)的(de)抗溶劑性(xing)(xing)和(he)耐輻射(she)性(xing)(xing)會影(ying)響圖(tu)(tu)形(xing)的(de)精度(du)和(he)穩定性(xing)(xing)。光(guang)刻膠(jiao)(jiao)的(de)化(hua)學穩定性(xing)(xing)和(he)熱穩定性(xing)(xing)會影(ying)響圖(tu)(tu)形(xing)的(de)形(xing)成(cheng)和(he)保持時(shi)間(jian)。
隨(sui)著半導體技術的(de)(de)不斷(duan)發展,光刻膠(jiao)也在(zai)不斷(duan)的(de)(de)改進和發展。例如(ru),近(jin)年來出現了新(xin)型的(de)(de)無(wu)機(ji)光刻膠(jiao),具(ju)有更(geng)高(gao)的(de)(de)抗輻射性和化學穩定性。另外,還有一些新(xin)型的(de)(de)光刻膠(jiao),如(ru)光敏聚合(he)物和電子束光刻膠(jiao)等(deng),具(ju)有更(geng)高(gao)的(de)(de)分(fen)辨率和穩定性。
五、光刻膠和芯片的關系
芯片和(he)光刻膠是電(dian)子產業中(zhong)不(bu)可缺少的(de)(de)兩個元素,二者(zhe)密切(qie)相(xiang)關。芯片是當今計算機和(he)其他電(dian)子設備(bei)中(zhong)的(de)(de)核心(xin)部件,是信息處(chu)理和(he)存儲的(de)(de)基礎。而光刻膠是制造芯片的(de)(de)重要工具之一(yi),起著(zhu)制造精(jing)度和(he)速度的(de)(de)關鍵作用,是芯片制造中(zhong)不(bu)可或(huo)缺的(de)(de)一(yi)步(bu)。
1、芯片設計
芯(xin)片的(de)(de)整個生(sheng)產(chan)過(guo)程(cheng)需要經歷設計(ji)、加(jia)工、制造等多個環(huan)節。首先,在芯(xin)片的(de)(de)設計(ji)階(jie)段,需要計(ji)算(suan)機輔助設計(ji)軟件來生(sheng)成(cheng)芯(xin)片的(de)(de)模(mo)型(xing)圖。在模(mo)型(xing)圖中(zhong),芯(xin)片的(de)(de)形狀、電(dian)路、線路均(jun)已確定。設計(ji)完成(cheng)后,需要將模(mo)型(xing)轉化為圖形數據(ju),這個過(guo)程(cheng)就(jiu)是芯(xin)片CAD。
2、芯片制備
芯片制備的(de)主要(yao)工作包(bao)括(kuo)光刻(ke)、掩(yan)膜制作、離(li)子注入、化學腐(fu)蝕等(deng)。其中(zhong),光刻(ke)是(shi)制備芯片中(zhong)最為重要(yao)的(de)一環(huan)。光刻(ke)膠就是(shi)在這(zhe)個環(huan)節中(zhong)必須使用(yong)的(de)一種材料。通過光刻(ke)膠的(de)涂布、曝光、顯(xian)影等(deng)步(bu)驟,可以在芯片的(de)表面(mian)上形成精細(xi)的(de)結(jie)構,包(bao)括(kuo)導線、晶體管等(deng)。光刻(ke)膠的(de)質量直接影響到芯片的(de)加工精度和品質。
3、光刻膠的應用
光(guang)(guang)刻(ke)膠(jiao)會被(bei)(bei)涂(tu)(tu)在(zai)(zai)用于制造芯(xin)片(pian)的(de)(de)(de)(de)基(ji)底(di)上。基(ji)底(di)通常是(shi)硅晶片(pian)。在(zai)(zai)加工過(guo)程中(zhong),光(guang)(guang)刻(ke)膠(jiao)將(jiang)被(bei)(bei)涂(tu)(tu)成(cheng)非常細薄的(de)(de)(de)(de)一層,通常只有1-2微米。光(guang)(guang)刻(ke)膠(jiao)涂(tu)(tu)好后,將(jiang)會在(zai)(zai)光(guang)(guang)刻(ke)機上進行(xing)曝光(guang)(guang)。曝光(guang)(guang)光(guang)(guang)源(yuan)照射在(zai)(zai)光(guang)(guang)刻(ke)膠(jiao)上,形成(cheng)一個芯(xin)片(pian)的(de)(de)(de)(de)模型圖(tu)案(an)。之后經過(guo)顯影,光(guang)(guang)刻(ke)膠(jiao)就會被(bei)(bei)去除,裸露出芯(xin)片(pian)基(ji)底(di)上的(de)(de)(de)(de)那一小塊預期的(de)(de)(de)(de)結構。光(guang)(guang)刻(ke)膠(jiao)的(de)(de)(de)(de)質(zhi)量和應用技術的(de)(de)(de)(de)精度,直接(jie)關系到最(zui)終芯(xin)片(pian)的(de)(de)(de)(de)品質(zhi)和精度,是(shi)制造芯(xin)片(pian)的(de)(de)(de)(de)一道(dao)關鍵工序。
從芯片CAD,到設計,加工,制造等(deng)環節,光刻膠都無處不在(zai)。它(ta)是(shi)芯片制造的(de)配角(jiao),但(dan)作用(yong)十分重要。芯片越(yue)來越(yue)小,對精(jing)度的(de)要求越(yue)來越(yue)高,這使(shi)得光刻膠材料和(he)(he)加工技術也在(zai)不斷地(di)進步和(he)(he)革(ge)新。
六、光刻膠和光刻機有什么區別
光(guang)(guang)刻(ke)膠(jiao)(jiao)和(he)光(guang)(guang)刻(ke)機的(de)區(qu)別(bie)在(zai)于作用不同(tong)。光(guang)(guang)刻(ke)膠(jiao)(jiao)是(shi)(shi)(shi)一種有機化合物,成(cheng)分(fen)是(shi)(shi)(shi)感(gan)光(guang)(guang)樹脂、增感(gan)劑和(he)溶(rong)(rong)劑,它被紫外光(guang)(guang)曝光(guang)(guang)后(hou),在(zai)顯(xian)影(ying)溶(rong)(rong)液中(zhong)的(de)溶(rong)(rong)解度會(hui)發(fa)生變化。硅片(pian)(pian)制造中(zhong)所用的(de)光(guang)(guang)刻(ke)膠(jiao)(jiao)以液態涂(tu)在(zai)硅片(pian)(pian)表面,而后(hou)被干燥成(cheng)膠(jiao)(jiao)膜(mo)。光(guang)(guang)刻(ke)膠(jiao)(jiao)是(shi)(shi)(shi)微(wei)電(dian)子技術中(zhong)微(wei)細(xi)圖形加工的(de)關鍵材料之一,特(te)別(bie)是(shi)(shi)(shi)近年來(lai)大(da)規模和(he)超大(da)規模集成(cheng)電(dian)路(lu)的(de)發(fa)展,更是(shi)(shi)(shi)大(da)大(da)促進了光(guang)(guang)刻(ke)膠(jiao)(jiao)的(de)研究(jiu)開發(fa)和(he)應(ying)用。而光(guang)(guang)刻(ke)機是(shi)(shi)(shi)制造芯片(pian)(pian)的(de)核心裝備,采用類似照片(pian)(pian)沖(chong)印(yin)的(de)技術,把掩膜(mo)版上的(de)精細(xi)圖形通過光(guang)(guang)線的(de)曝光(guang)(guang)印(yin)制到硅片(pian)(pian)上。
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